Switches y sondas de nivel: cómo elegir entre vibratorio, dispersión térmica y flotador
La detección de nivel de punto fijo es esencial para la protección de bombas, la prevención de desbordes y el control de carguío/descarga de tanques y tolvas. La elección de la tecnología depende del material (líquido o sólido), la temperatura, la presión, la presencia de sólidos, espuma o adhesión, y del área clasificada.
1. Switch vibratorio (diapasón)
El switch de nivel vibratorio usa un prong o diapasón que vibra a una frecuencia natural. Cuando el material entra en contacto y amortigua la vibración, el instrumento detecta el cambio y cambia su salida.
- Ventajas: Muy versátil (funciona en líquidos y sólidos secos), insensible a conductividad, densidad, espuma y turbulencia; robusto; adecuado para protección de bombas.
- Limitaciones: Puede verse afectado por materiales muy viscosos que se adhieren y amortiguan permanentemente la vibración, generando falsas alarmas.
- Aplicaciones: Alarma de alta/baja en líquidos, detección de nivel fino/polvo en sólidos, protección de bombas y mezcladoras.
2. Switch de dispersión térmica
El switch de dispersión térmica basa su funcionamiento en la disipación de calor: un sensor se calienta y el otro mide la temperatura de referencia. En presencia de líquido (que conduce el calor más rápido que el gas), la diferencia de temperatura entre ambos sensores cambia bruscamente.
- Ventajas: Detecta el punto de turbulencia en flujo y nivel; apto para gases y líquidos; insensible a espuma, vapores y conductividad; sin partes móviles; útil para detección de flujo en líneas.
- Limitaciones: Menos adecuado en materiales con muy baja conductividad térmica; requiere contacto estable del medio con el sensor.
- Aplicaciones: Detección de flujo en tuberías (protección de bombas), nivel de punto fijo en líquidos y gases, sellos, indicación de interfase gas/líquido.
3. Switch de flotador o paleta
El switch de flotador usa un flotador que se desplaza con el nivel y acciona un microinterruptor o un reed switch. Es la tecnología más sencilla y económica.
- Ventajas: Bajo costo, simple, no requiere alimentación externa por sí solo (según diseño), fiable en líquidos limpios.
- Limitaciones: Partes móviles sujetas a desgaste, atascamiento o adherencia; sensible a agitación, turbulencia y acumulación de sólidos; no apto para fluidos muy viscosos o sucios.
- Aplicaciones: Tanques de agua, condensados, lubricantes, aplicaciones simples de alta/baja en líquidos limpios.
4. Switch conductivo
El switch conductivo mide la conductividad eléctrica entre dos electrodos cuando el líquido conductor establece contacto entre ellos.
- Ventajas: Económico, robusto, sin partes móviles, apto para líquidos acuosos conductores y para múltiples puntos con varios electrodos en una sola varilla.
- Limitaciones: Solo funciona con líquidos conductores; los electrodos pueden formar incrustaciones; no apto para sólidos secos.
- Aplicaciones: Agua, aguas residuales, soluciones acuosas, protección de bomba en líquidos conductores.
5. Criterios de selección
| Criterio | Vibratorio | Térmico | Flotador | Conductivo |
|---|---|---|---|---|
| Sólidos secos | Sí | No | No | No |
| Líquidos | Sí | Sí | Sí | Conductor |
| Partes móviles | No | No | Sí | No |
| Sensible a espuma | No | No | Sí | Parcial |
| Costo relativo | Medio/alto | Medio | Bajo | Bajo |
Conclusión
Para máxima versatilidad en líquidos y sólidos con robustez, el switch vibratorio es la opción más recomendable. Para detección de flujo y turbulencia, la dispersión térmica es ideal. El flotador y el conductivo son soluciones económicas para líquidos limpios y conductores, respectivamente. La decisión debe considerar el material, la presión, la temperatura y el área clasificada.
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Preguntas frecuentes
Sí, los switches vibratorios funcionan muy bien en sólidos secos y a granel, como polvos, granos y agregados. Detectan el amortiguamiento de la vibración cuando el material toca el prong.
El switch vibratorio es la opción más robusta para protección de bomba en seco, pues detecta la ausencia de líquido de forma fiable e insensible a espuma y turbulencia. La dispersión térmica también sirve cuando además se quiere detectar flujo en la línea.
La turbulencia puede generar falsas señales en switches de flotador. Los switches vibratorios y de dispersión térmica toleran mejor la turbulencia; si es severa, se puede instalar un tubo tranquilizador o ubicar el sensor en una zona de menor agitación.